Hoe kunnen extreme weersomstandigheden leiden tot weerbare en flexibele watersystemen?

Posted by:
PUBLISHED ON:
IN CATEGORY:
Extreme weersomstandigheden komen steeds vaker voor. Ze dwingen ons om na te denken over weerbaarheid en flexibiliteit in plaats van louter over risicopreventie en -beheer. Flexibiliteit brengt een mentaliteitsverandering met zich mee die verder gaat dan enkel risico- en rampenbeheer.

Het is een continue cyclus van planning, aanpassing, reactie en herstel na een gevaarlijke situatie [1], zoals weergegeven in figuur 1. De term gaat verder dan statistische waarschijnlijkheden, bij weerbaarheid maken rampscenario’s deel uit van de planning.

Figuur 1: cyclus voor het opbouwen van veerkracht[1]

Veerkrachtige watersystemen

Een veerkrachtig watersysteem betekent dat water beheersorganisaties de systemen ontwerpen, onderhouden en gebruiken op een manier die de gevolgen van gevaarlijke situaties op de waterinfrastructuur beperkt. Het garandeert een snelle reactie en snelle terugkeer naar de normale watertoevoer. [1]

Het is de wisselwerking tussen storingen, reorganisatie, duurzaamheid, ontwikkeling, en aanpassingsvermogen. Maar het betekent ook leren en innovatie. [2] De methodes moderniseren en nieuwe principes integreren, beperken het risico op onderbreking in het geval van gevaarlijke situaties.

Figuur 2 toont de verschillende onderdelen van een veerkrachtig watervoorziening systeem.

Figuur 2: Kenmerken van een veerkrachtige watervoorzieningsketen[3].

De ontwerpen moderniseren

Onze huidige waterdistributiesystemen zijn ongeveer 50 jaar geleden ontworpen op basis van de toenmalige klimatologische omstandigheden, bevolkingsdichtheid, watervoorziening, regenval en droge seizoenen. [4]. Maar de klimaatverandering zorgde voor extreme weersomstandigheden, waardoor ouderwetse watersystemen de neiging hebben om te falen bij gevaarlijke klimatologische gebeurtenissen.

We zien een toename in de frequentie van extreme weersomstandigheden in de afgelopen 36 jaar en die trend zal naar verwachting de komende jaren aanhouden. Figuur 3 geeft overstromingen weer, als voorbeeld van deze situatie.

Figuur 3: verwachte verandering in overstromingen wereldwijd voor het jaar 2080, voor een overstroming die gemiddeld eens in de 100 jaar in de 20ste eeuw zou hebben plaatsgevonden [5].

Doordat dergelijke extreme weersomstandigheden meer en meer voorkomen en van grotere omvang zijn, moeten we in de komende jaren de watervoorzieningsketen opnieuw bekijken.

Stedelijke gebieden, de landbouw en industrie zijn onderhevig aan vergelijkbare klimaatveranderingseffecten wat betreft water. Het lozen van verontreinigende stoffen in het afvalwater, verontreiniging van zoetwatervoorraden en schaarse regenval zijn een veel voorkomend probleem. Er moeten dringend alternatieve opties komen voor waterwinning, zoals terugwinning en hergebruik van afvalwater in de hele toeleveringsketen, net als de invoer van een correct waterbeheer in elke sector.

De onzekerheid omarmen

Hoewel er al veel onderzoek gedaan werd naar de watercyclus, is het bijna onmogelijk om de omvang en frequentie van extreme weersomstandigheden nauwkeurig te voorspellen. Als we verschillende klimaatmodellen integreren in watertechniek, zou dat kunnen helpen bij het structureren van veerkrachtige systemen.

Het meest geschikte alternatief om veerkrachtige watersystemen te ontwikkelen, is door de verschillende perspectieven en scenario’s te analyseren en uit te gaan van een “mogelijkheid” in plaats van een “waarschijnlijkheid”. Een veerkrachtige benadering overstijgt risicostrategieën. Het betekent dat ze zich richt op een schema dat aangepast is aan de steeds complexere, niet-lineaire systemen en onzekerheid, kenmerkend voor toekomstige weerscenario’s [2]

Deze nieuwe methode, die ook gebaseerd is op flexibiliteit en aanpassingsvermogen, zou mogelijkheden creëren voor een steviger waternetwerk dat beter bestand is tegen de gevolgen van klimaatverandering [5].

Flexibiliteit en aanpassing

Om flexibiliteit en aanpassing te garanderen, moeten de ontworpen systemen interne en externe factoren met elkaar verbinden. Deze strategie maakt het mogelijk om meer reservecapaciteiten naar andere onderdelen van het watersysteem over te dragen, waardoor er meer opties ontstaan voor alternatieve oplossingen [4].

Flexibiliteit en aanpassing betekent ook een diversifiëring van waterbronnen. Dit kan door verschillende lokale watervoorraden samen te voegen om, in de loop van de tijd, de kwetsbaarheid ervan te verminderen. Er is ook de mogelijkheid om op meerdere technologieën tegelijkertijd te vertrouwen. Tenslotte draagt een verspreide infrastructuur ook bij tot een gezonder en veerkrachtiger systeem, omdat op die manier verloedering of storingen [4] voorkomen kunnen worden. 

De rol van een gedecentraliseerd systeem

Een gedecentraliseerde waterinfrastructuur verwijst naar een kleine of middelgrote waterinfrastructuur die wordt gevoed door lokale watervoorraden. Deze systemen werken onafhankelijk van of gecombineerd met de bestaande waterinfrastructuur. Gedecentraliseerde systemen worden gevoed door onder meer gerecycleerd afvalwater, grijs water en regenwater[4].

Deze kleinere systemen kunnen niet alleen toegepast worden in steden, maar ook in kleine of landelijke gemeenschappen met diverse, maar nog niet correct benutte, waterbronnen. De vergelijking tussen gecentraliseerde en gedecentraliseerde systemen wordt weergegeven in figuur 3.

Figuur 4: vergelijking tussen gecentraliseerde en gedecentraliseerde watersystemen[4].

Het ingenieursteam van BOSAQ begrijpt de rol van optimaal waterbeheer in de overgang naar veerkrachtiger systemen. We bevorderen duurzaam gebruik van de watervoorraden door de huidige en toekomstige omstandigheden in overweging te nemen. Zo creëren we de meest optimale strategie voor drinkwaterbeheer voor overheden, gemeenschappen en NGO’s en garanderen we een gedecentraliseerde, veilige en stabiele watervoorziening.

Referenties

[1] Office of Research and Development, ‘Systems Measures of Water Distribution System Resilience’, Environmental Protection Agency, United States, Jan. 2015. Accessed: Aug. 05, 2020. [Online]. Available: https://cfpub.epa.gov/si/si_public_file_download.cfm?p_download_id=52163

[2] K. de Bruijn, J. Buurman, M. Mens, R. Dahm, and F. Klijn, ‘Resilience in practice: Five principles to enable societies to cope with extreme weather events’, Environ. Sci. Policy, vol. 70, pp. 21–30, Apr. 2017, doi: 10.1016/j.envsci.2017.02.001.

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

This website uses cookies

We use cookies and other tracking technologies to improve your browsing experience on our website, to show you personalized content and targeted ads, to analyze our website traffic, and to understand where our visitors are coming from. By browsing our website, you consent to our use of cookies and other tracking technologies.